[發明專利]液體冷卻的電機

有效

• 申請號: 201580040834.8
• 申請日: 2015-09-18
• 公開（公告）號: CN106662255B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 克勞斯·比特納;克勞斯·基希納;阿爾迪安·特羅波雅;尼科·沃爾夫
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F16J15/34
• 分類號: F16J15/34;G01M3/18;H02K1/20;H02K1/32;H02K5/173;H02K9/22;H02K17/16
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

本發明涉及一種電機(1，51)，尤其異步機，所述電機具有定子(2)、可扭轉支承的轉子(4)和導流元件(7)，所述轉子具有軸(5)。軸(5)具有軸向鉆孔(6)。導流元件(7)延伸到軸向鉆孔(6)中，使得冷卻劑(15)、尤其冷卻液體(15)能夠從導流元件(7，47)流入軸向鉆孔(6)中或相反進行。滑動環密封件(40)密封軸向鉆孔(6)的開口。在電機(1，51)的運行中能夠確定電機(1，51)的空腔(55)中的濕度的數值。

技術領域

本發明涉及一種具有冷卻的轉子的電機、尤其異步機。

背景技術

電機用于將電能變換成機械能并且相反進行的能量變換。在將機械能變換成電能的能量變換時，電機用作為發電機。在將電能變換成機械能的能量變換時，電機用作為發動機。在這兩種情況下，都希望在高功率密度的情況下達到高效率。高效率是必要的，以能夠成本適宜地且節約資源地提供能量。高功率密度是必要的，因為希望成本更適宜地制造具有較小的材料投入的電機或者由于電機的重量敏感的應用而希望具有較低質量的電機。重量敏感的應用的實例是如下應用：其中用于電機的承載結構是昂貴的，或者電機在該應用中從一個地點運輸至另一地點。這例如涉及車輛制造，即尤其電動車輛或還有混合動力車輛中的電機。為了在功率密度高的情況下達到高效率，對電機的原理和構造以及其冷卻進行改進。

從DE 10 2012 203 697 A1中例如已知一種電機，所述電機具有軸，所述軸具有軸向鉆孔。導流元件延伸到軸向鉆孔中，使得冷卻劑、尤其冷卻液體能夠從導流元件流入軸向鉆孔中。為了密封設有密封件，所述密封件設置在軸上，使得冷卻液體能夠將密封件朝軸擠壓。密封件被空氣壓向軸，所述空氣處于在保留元件、即間隙密封件和另一密封件之間的空腔中。

發明內容

本發明的目的是：提出一種具有有效密封冷卻介質的電機。

所述目的的解決方案在一種電機中和在一種用于運行電機的方法中得出。

電機、尤其是異步機具有定子和轉子。轉子可扭轉地支承并且與軸抗扭地連接。因此軸是轉子的一部分。軸具有軸向鉆孔。為了冷卻電機設有冷卻介質，其特別是冷卻液體。所述冷卻介質冷卻轉子進而尤其經由轉子的軸冷卻電機。冷卻介質能夠引入到軸的軸向鉆孔中。這借助于導流元件來進行。導流元件在軸向鉆孔中引導冷卻介質流。例如，導流元件延伸到軸向鉆孔中，使得冷卻劑、尤其冷卻液體能夠從導流元件流入軸向鉆孔中、或者能夠從軸向鉆孔流出進入導流元件中。為了密封軸向鉆孔的開口存在滑動環密封件。舉例來說，這里的密封為對電機的空間進行防漏密封，所述電機具有轉子和定子之間的氣隙，或者在其中存在定子的繞組頭。滑動環密封件是壽命長的穩固的密封件，使得在電機的使用壽命期間不必須考慮更換密封件。滑動環密封件相對于一個相對于軸旋轉固定的元件密封具有軸向鉆孔的能旋轉運動的軸。該元件例如是用于輸送或導出冷卻介質的連接法蘭。

在電機的一個設計方案中，滑動環密封件具有滑動環和配對環，其中滑動環與軸連接，并且配對環與相對于轉子固定的元件連接。固定的元件例如是軸承蓋或承載件，以固定導流元件或連接元件，即用將冷卻介質導入電機的軸中或從中導出的連接法蘭。在滑動環和配對環之間形成一個面，所述面密封將具有冷卻介質的空間與沒有冷卻介質的空間密封。滑動環能隨軸運動至配對環。滑動環和配對環因此能夠相互運動。

在電機的一個設計方案中，第一密封環相對于軸密封滑動環。第一密封環和滑動環能夠隨軸運動。借此，第一密封環相對于滑動環是固定的。

在電機的一個設計方案中，第二密封環相對于固定的元件密封配對環。借此，第二密封環相對于固定的元件是固定的。

在電機的一個設計方案中，冷卻液體具有水和/或甘醇、或由它們構成。水與甘醇的比例例如為50％比50％。